Un ejemplo: UNIX

Marisa Gil
PROCESOS UNIX
Un ejemplo: UNIX
• Cada proceso sólo puede tener un flujo: el concepto “proceso” engloba todo
• Dos llamadas implicadas en la creación de procesos
• crear proceso
• cargar programa
• La relación de procesos es jerárquica: hijos, padres, abuelos...
• El mecanismo de signals permite que el proceso sea avisado de acontecimientos
• A través del sistema de ficheros, los procesos pueden pasarse datos
Introducció als Sistemes Operatius
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Marisa Gil
PROCESOS UNIX
Creación de procesos
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
MEMORIA
IPC
PCB
fork();
sentencia a;
sentencia b;
.........
MEMORIA
PCB
id:098
IPC
xxxx
yyyyy
fork();
sentencia a;
sentencia b;
.........
id:098
PCB
xxxx
yyyyy
id:103
IPC
fork();
sentencia a;
sentencia b;
.........
xxxx
yyyyy
Antes del fork()
Introducció als Sistemes Operatius
Después del fork()
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Marisa Gil
PROCESOS UNIX
Cambio de imagen del proceso que se está ejecutando
#include <unistd.h>
int execl(const char *path,const char *arg0,...,const char *argn,
char * /*NULL*/);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execle(const char *path,char *const arg0[],...,const char *argn,
char * /*NULL*/,char *const envp[]);
int execve(const char *path, char *const argv[],char *const envp[]);
int execlp(const char *file,const char *arg0,...,const char *argn,
char * /*NULL*/);
Introducció als Sistemes Operatius
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Marisa Gil
PROCESOS UNIX
Sincronización padre-hijo
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *stat_loc);
#include <stdlib.h>
void exit(int status);
#include <unistd.h>
void _exit(int status);
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Marisa Gil
PROCESOS EN UNIX
Esquemas de creación de procesos
pid = fork();
switch(pid) {
case 0: /* código del hijo */
seguir código
exit(resultado)/ break;
execlp(“proghijo”, hijo,0);
case -1: /* error */
default: /* código del padre */
seguir código
wait(&resultado)/ break;
execlp(“progpadre”, padre,0);
}
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Marisa Gil
EJEMPLOS
#include "error.h"
main()
{
int contador=0,r, status;
char c,s[100];
switch (fork()) {
case -1: error("fork",SISTEMA);
case 0: while ((r=read(0, &c,sizeof(char)))>0)
if (c==’a’) contador++;
if (r<0) error("read",SISTEMA);
sprintf(s,"Soy %d: contador=%d\n",getpid(),contador);
exit(0);
default: /* codigo del padre */
wait(&status);
}
}
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PROCESOS EN UNIX
Comunicación padre hijo en la finalización
• La información que se pasan a través de las llamadas wait() y exit() es un
acuerdo entre el padre y el hijo:
• Totalmente arbitrario
• transparente al sistema operativo y a las librerías
• Por convenio e inteligibilidad de los programas, en las utilidades y programas de
uso general se establece que:
• Devolver un 0 es una finalización correcta
• Devolver un valor diferente de 0 es una finalización errónea
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Marisa Gil
PROCESOS EN UNIX
wait (&stat)
8 bits altos
wait (&stat)
8 bits bajos
TODO A CEROS
exit (res)
8 bits altos
wait (&stat)
8 bits bajos
TODO A CEROS
kill(nsignal,hijo)
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PROCESOS UNIX
Signals
Definición: mecanismo software para avisar a un proceso de la
aparición de eventos (acontecimientos) asíncronos.
• Similar a interrupciónes del hardware
- rompen momentáneamente la secuencia del programa
• Puede enviarlos el kernel u otros procesos
Programa
petición de
servicio
Llamadas al
sistema
aviso de
evento
signal (mecanismo
de upcall)
Sistema Operativo
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PROCESOS UNIX
Programar el tratamiento de avisos asíncronos que lleguen al
programa
#include <signal.h>
void (*signal(int sig, void (*function) (int))) (int);
• Se pueden programar todos los signals, excepto SIGKILL y SIGSTOP
• El parámetro function puede ser:
• el tratamiento por defecto (SIG_DFL)
• ignorarlo (SIG_IGN)
• una función del propio programa ejecutable
• Cada ejecución de un signal
• en System V, hace que se desprograme (libsys5)
• en BSD, mantiene la programación (libbsd o bsd_signal())
Como la función de tratamiento está incluída en el código, la llamada exec()
provoca la desprogramación de los signals.
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Marisa Gil
PROCESOS UNIX
Envío de avisos asíncronos entre procesos
#include <signal.h>
int kill(pid_t process,int signal );
process > 0: el signal especificado se envía al proceso con dicho id
process = 0: el signal se envía a todos los procesos del grupo
process=-1: el signal se envía a todos los procesos excepto los de sistema (superuser)
process<-1: el signal se envía a todos los procesos con id de grupo igual en valor
absoluto
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PROCESOS EN UNIX
Etapas en la creación de procesos
PREPARAR HERENCIA:
el hijo quede conectado
creación pipes
programación signals
pid = fork();
seguridad: es un pto seguro
para el padre
para el hijo
switch(pid) {
case -1: /* error */
case 0: /* código del hijo */
PREPARAR ENTORNO DE TRABAJO:
redireccionar canales virtuales
dejar listo lo que
se tenga que encontrar
el nuevo programa
trabajo ejecutado por hijo
exec.....
algoritmo en
el mismo cód.
default: /* código del padre */
trabajo ejecutado por padre
}
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UNIX SIGNALS
Acciones por defecto
• Hay cuatro posibles acciones por defecto que lleva a cabo el kernel cuando no especifica nada el proceso:
- abort: genera un core dump y termina el proceso.
- exit: termina el proceso sin generar core dump.
- stop: suspende el proceso.
- continue: si el proceso estaba suspendido, lo reanuda.
• Para que cualquier acción se lleve a cabo, el proceso tiene que estar en ejecución.
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Marisa Gil
UNIX SIGNALS
Tratamiento de los signals
• Los signals asíncronos pueden llegar después de cualquier instrucción.
• Si el signal llega en medio de una llamada al sistema:
• Generalmente el sistema aborta la llamada y vuelve con error (EINTR)
• 4.2BSD recomienza automáticamente algunas llamadas al sistema.
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Marisa Gil
UNIX SIGNALS
A tener en cuenta ...
• El comportamiento de los signals y el tratamiento interno del sistema puede variar
entre versiones.
• System V original define 15 signals, 4BSD y SVR4 definen 31. Algunos UNIX
comerciales definen más.
• El número correspondiente a cada signal también puede cambiar: por ejemplo,
SIGSTOP es el 17 en 4.3BSD, y el 23 en SVR4.
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